CN116446518A - 一种装配式钢结构建筑体系及其节能方法 - Google Patents

一种装配式钢结构建筑体系及其节能方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装配式钢结构建筑体系及其节能方法，包括：外墙板，拼接安装在钢结构建筑主体的外侧，形成建筑外墙；其中，建筑外墙形成的缝隙需要进行气密性处理；外窗，安装在建筑外墙上；所述外窗的安装方式依据钢结构建筑主体的门窗洞口的无热桥优化分析结果进行确定。不同种的缝隙应结合缝隙所在位置的特点进行针对性的处理，以使得建筑外墙满足气密性要求，实现装配式钢结构建筑的低能耗；外窗在安装之前，需要依据建筑所在当地气候特点、室内外温度、表面对流换热系数等因素对钢结构建筑主体的门窗洞口进行无热桥优化分析，选择外窗最优的安装方式，以降低热桥，降低能耗，使得室内温度分布均匀，无严重热桥缺陷。

Description

一种装配式钢结构建筑体系及其节能方法
技术领域
本发明涉及装配式绿色建筑技术领域，更具体地说，本发明涉及一种装配式钢结构建筑体系及其节能方法。
背景技术
装配式建筑是指各种建筑部品在工厂加工生产后，运往施工现场，按照一定连接方式装配而成的绿色建筑。装配式建筑将传统建造方式中的大量现场作业转移到工厂进行，与传统施工模式相比，具有房屋质量高、废弃物少、材料浪费率低、环境污染率低、工期易控、运营维护简单方便等优势，解决了传统建筑行业存在的弊端，实现了建筑行业转型和升级。
目前，为了使装配式建筑达到超低能耗建筑的气密性要求，装配式建筑的预制结构部件之间的拼接缝隙处理对装配式建筑的耗能产生很大影响；
装配式建筑的外门窗是室外与室内最易发生能量交换的环节，对建筑能耗具有重要影响；外窗传热系数、遮阳、太阳得热系数、窗墙比是影响建筑能耗的主要性能参数，在夏热冬冷地区，由外窗产生的能耗占建筑能耗的57％-63％，其中传热和辐射能耗占23％-27％，渗透能耗占34％-36％。
所以，提高预制结构部件之间的拼接缝隙的处理，以及提高外窗热工性能是减少建筑能耗的关键。因此，有必要提出一种装配式钢结构建筑体系及其节能方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种装配式钢结构建筑体系及其节能方法，包括：
外墙板，拼接安装在钢结构建筑主体的外侧，形成建筑外墙；其中，建筑外墙形成的缝隙需要进行气密性处理；
外窗，安装在建筑外墙上；所述外窗的安装方式依据钢结构建筑主体的门窗洞口的无热桥优化分析结果进行确定。
优选的是，所述建筑外墙形成的缝隙包括：外墙板板缝、外墙板与钢梁间缝隙、外墙板与楼板间缝隙、以及外墙板自身形成的气孔。
优选的是，所述外墙板选用复合外墙板或ALC外墙板，所述复合外墙板包括：依次连接的外叶墙板、保温层以及内叶墙板；
所述外叶墙板选用轻质砼、轻集料砼中的一种；
所述保温层选用聚氨酯板、真空绝热板中的一种；
所述内叶墙板选用发泡陶瓷保温板、ALC板、硅酸钙板中的一种。
优选的是，保温层的厚度通过下述方法进行确定：
确定影响保温层厚度的多个因素的权重值，获得权重集；
依据确定的保温层厚度的多个备选方案，获得多个备选方案的评价矩阵；
依据权重集和评价矩阵获得多个备选方案的综合评价结果；
依据评价结果确定保温层厚度。
优选的是，所述外墙板上设置有钩头螺栓，所述钢结构建筑主体上设置有L形角铁，所述钩头螺栓与L形角铁连接。
优选的是，所述外窗与建筑外墙上的窗口连接处设置加固件，所述加固件为C形钢或防腐木垫块；所述外窗的安装方式采用外挂式或外嵌式。
优选的是，所述外窗的安装方式和加固件的选用通过下述方法进行确定：
将所述外窗的两种安装方式与两种加固件进行排列组合，获得四组优化方案；
通过有限元分析软件对冬季工况下门窗洞口的不同优化方案进行稳态温度场模拟，获得保温压框长度在0～150mm情况下的温度分布以及热流密度分布；
依据温度分布以及热流密度分布的情况确定外窗的安装方式和加固件的选用。
本发明还提供一种装配式钢结构建筑体系的节能方法，包括：
将装配式钢结构建筑全生命周期划分为部件生产、部件运输、施工、运营与管理、回收再利用五个阶段；
在五个阶段内构建装配式钢结构建筑绿色度评价体系的目标层、准则层以及评价指标，并构建绿色性能矩阵；
依据各个阶段的成本，构建成本矩阵；其中，成本包括：经济成本和环境成本；
依据绿色性能矩阵和成本矩阵获得装配式钢结构建筑价值矩阵。
优选的是，所述绿色性能矩阵的构建包括：
确定评价指标组合权重，依据AHP法确定评价指标主观权重，依据标准离差法确定评价指标客观权重；对评价指标的主观权重和客观权重进行组合获得评价指标组合权重；
确定模糊判断矩阵，由建设单位、施工单位、行业内专家组成对评价指标影响因素进行评判的评审团，对评价指标逐一评价，获得评价指标的模糊判断矩阵；
确定绿色性能矩阵，利用评价指标组合权重和模糊判断矩阵构建模型，获得绿色性能矩阵。
优选的是，所述成本矩阵的构建包括：
分别获得部件生产、部件运输、施工、运营与管理、回收再利用五个阶段的环境成本和经济成本；其中，环境成本通过碳排放量和碳交易价格获得；
通过五个阶段的环境成本和经济成本构建成本矩阵。
相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：
本发明所述的装配式钢结构建筑体系及其节能方法通过在外墙板拼接安装在钢结构建筑主体外侧形成的外墙会存在多种缝隙，需要对多种缝隙一一进行气密性处理，并且，不同种的缝隙应结合缝隙所在位置的特点进行针对性的处理，以使得建筑外墙满足气密性要求，实现装配式钢结构建筑的低能耗；
外窗在安装之前，需要依据建筑所在当地气候特点、室内外温度、表面对流换热系数等因素对钢结构建筑主体的门窗洞口进行无热桥优化分析，选择外窗最优的安装方式，以降低热桥，降低能耗，使得室内温度分布均匀，无严重热桥缺陷。
本发明所述的装配式钢结构建筑体系及其节能方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明所述的装配式钢结构建筑体系中外墙板的安装结构示意图；
图2为本发明所述的装配式钢结构建筑体系中外挂式外窗的安装结构示意图；
图3为本发明所述的装配式钢结构建筑体系中外嵌式外窗的安装结构示意图；
图4为本发明所述的装配式钢结构建筑体系中内叶墙板(左)和外叶墙板(右)的厚度变化对整体传热系数的影响的曲线图；
图5为本发明所述的装配式钢结构建筑体系中真空绝热保温层(左)和聚氨酯保温层(右)的厚度变化对整体传热系数的影响的曲线图。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1-图5所示，本发明提供了一种装配式钢结构建筑体系，包括：
外墙板1，拼接安装在钢结构建筑主体的外侧，形成建筑外墙；其中，建筑外墙形成的缝隙需要进行气密性处理；
外窗6，安装在建筑外墙上；所述外窗6的安装方式依据钢结构建筑主体的门窗洞口的无热桥优化分析结果进行确定。
上述技术方案的工作原理和有益效果：外墙板1拼接安装在钢结构建筑主体外侧形成的外墙会存在多种缝隙，需要对多种缝隙一一进行气密性处理，并且，不同种的缝隙应结合缝隙所在位置的特点进行针对性的处理，以使得建筑外墙满足气密性要求，实现装配式钢结构建筑的低能耗；
外窗6在安装之前，需要依据建筑所在当地气候特点、室内外温度、表面对流换热系数等因素对钢结构建筑主体的门窗洞口进行无热桥优化分析，选择外窗6最优的安装方式，以降低热桥，降低能耗，使得室内温度分布均匀，无严重热桥缺陷。
在一个实施例中，所述建筑外墙形成的缝隙包括：外墙板1板缝、外墙板1与钢梁2间缝隙、外墙板1与楼板间缝隙、以及外墙板1自身形成的气孔。
上述技术方案的工作原理和有益效果：外墙板1板缝的气密性处理步骤包括：
先清理基层表面，使其无浮尘、脱模剂；
板缝内部用水泥砂浆填充抹平，外墙板1边角处的破损也需采用水泥砂浆修补平整；
外墙板1板缝两侧涂抹气密性涂料并粘贴无机柔性密封带，密封带在相邻外墙板1交界两侧的粘贴宽度均≥50mm；
外墙板1与钢梁2间缝隙的气密性处理步骤包括：
先在钢梁2上焊接角码，再用自攻螺钉连接安装水泥基材质的S50防火板3到角码上，防火板3全部包裹钢梁2；
S50防火板3间交界处粘贴无机柔性密封带，粘贴宽度均≥50mm；
S50防火板3外侧抹灰，防火板3上抹灰层与外墙板1内侧抹灰层连续，抹灰厚度＞15mm；
外墙板1与楼板间缝隙的气密性处理步骤包括：
外墙板1与楼板间的横向缝隙密封从内至外分别为聚氨酯发泡剂填充、PE棒填塞、硅酮密封胶封堵、耐碱玻璃纤维网格布及外部抹灰，外墙板1与楼板间下部内侧缝隙采用砂浆填充，为避免外墙板1与楼板间座浆不饱满，导致气密性差，故延伸抹灰至地面100mm以上；
外墙板1含有较多非完全封闭性气孔，需密封整个墙板面，气密性处理步骤包括：
采用抹灰砂浆进行大面抹灰，铺贴网格布且抹灰厚度≥15mm；
或者，采用大面无机柔性密封膜粘贴整体墙面，先清理墙面并涂刷气密涂料，后粘贴无机柔性密封膜；大面粘贴无机柔性密封膜的施工方式较简单方便、质量易把控。
通过上述对不同种的缝隙进行针对性的气密性处理，提升装配式钢结构建筑体系整体的气密性，达到低能耗的目的。
在一个实施例中，所述外墙板1选用复合外墙板1或ALC外墙板1，所述复合外墙板1包括：依次连接的外叶墙板、保温层以及内叶墙板；
所述外叶墙板选用轻质砼、轻集料砼中的一种；
所述保温层选用聚氨酯板、真空绝热板中的一种；
所述内叶墙板选用发泡陶瓷保温板、ALC板、硅酸钙板中的一种。
进一步地，为了满足墙板具有较好传热系数，组成墙板的各层材料均应具有较好导热系数；为了避免条板缝隙不易处理的问题，外墙板1采用标准化的大板形式；同时应用于装配式钢结构超低能耗建筑还需具备轻质高强的特点；复合外墙板1各层材料还应具有较好的耐久性能。因此，综合选取对外叶墙板材料为轻质砼、轻集料砼，保温层为真空绝热板、聚氨酯板，内叶墙板为发泡陶瓷板、ALC板。
进一步地，复合外墙板1不同层厚度的确定：
依据外墙板1整体的传热系数确定外叶墙板、保温层以及内叶墙板的厚度；其中，内叶墙板厚度为100mm，外叶墙板厚度为30～50mm，真空绝热板厚度不超过200mm，聚氨酯保温板的厚度不超过350mm；
内外叶墙板厚度：分别分析内外叶墙板厚度变化对整体传热系数的影响，经分析，具体如图4所示，可知随着内外叶墙板厚度的增加复合外墙板1整体传热系数的降低效果不明显，曲线近乎为直线，为取得较好的传热系数而增加内外叶墙板厚度的方法不可取，因此内外叶墙板的厚度只需要规范要求的基本构造要求厚度即可。
保温层厚度：经分析，由图5可知，无论保温材料是真空绝热板还是聚氨酯保温板，其厚度变化对墙板整体传热系数的影响趋势是一致的，保温层对复合外墙板1整体传热系数有比较大的影响，但是一味地增加保温层的厚度不会一直降低复合外墙板1整体传热系数的，对于真空绝热板来说当厚度达到200mm以上时，再增加其厚度对于降低墙板整体传热系数效果就不明显了；
对于聚氨酯保温板来说，当其厚度超过350mm时再增加其厚度对于降低墙板整体传热系数效果就不明显了；因此保温层的厚度不是越厚越好，而是要根据墙板整体情况分析，综合考虑墙板热工性能、墙板造价、墙板单位质量、施工便利性、墙板生产工艺等多种因素来确定保温层厚度。
上述技术方案的工作原理和有益效果：
在一个实施例中，保温层的厚度通过下述方法进行确定：
步骤1、确定影响保温层厚度的多个因素的权重值，获得权重集；
权重集W表示为：
W＝{W1,W2,…,W8}
其中，W1,W2,…,W8分别为8个指标的权重；
8个指标分别为复合外墙板1总厚度、墙板重量、墙板热工性能、墙板耐久性能、防水性能、整体环保性能、整体易施工性、隔声性能；
步骤2、依据确定的保温层厚度的多个备选方案P1～P6，获得多个备选方案的评价矩阵；评价矩阵R表示为：
R＝(rij)8×6
其中，rij为第i个备选方案的第j个指标的模糊隶属度指标，()8×6表示8行6列的矩阵；
步骤3、依据权重集和评价矩阵获得多个备选方案的综合评价结果；
其中，综合评价结果Q是将权重集与经过标准化处理的评价矩阵R通过层次模糊运算所获得，表示为：
Q＝W×R
步骤4、依据评价结果确定保温层厚度。
其中，保温层厚度的多个备选方案P1～P6如下表所示：
依据保温层厚度的多个备选方案和8个指标确定备选方案的评价矩阵，评价矩阵的表格如下：
指标 P1 P2 P3 P4 P5 P6
墙板厚度 0.9 1 1 0.9 1 0.9
墙板重量 1 0.95 0.9 0.9 0.85 0.95
热工性能 0.95 1 1 0.95 0.95 0.95
耐久性 1 1 1 1 1 1
防水性能 1 1 1 1 1 1
环保 1 1 1 1 1 1
易施工性 1 1 1 1 1 1
隔声性能 1 1 1 1 1 1
上述技术方案的工作原理和有益效果：通过上述方法，综合考虑了复合外墙板1总厚度、墙板重量、墙板热工性能、墙板耐久性能、防水性能、整体环保性能、整体易施工性、隔声性能这8个因素对保温层厚度的影响，设计了保温层厚度的备选方案，通过评价计算获得多个备选方案的评价结果，可对备选方案进行排序，选取评价结果最优的保温层厚度，保证复合外墙板1的保温性能的同时，节约材料的使用，环保节能。
在一个实施例中，所述外墙板1上设置有钩头螺栓4，所述钢结构建筑主体上设置有L形角铁5，所述钩头螺栓4与L形角铁5连接。
上述技术方案的工作原理和有益效果：将墙板预埋的钩头螺栓4和安装于钢结构建筑主体的L形角铁5焊接，钢结构建筑主体对应每个外墙板1的中间位置上下各设置不少于1个L形角铁5，在顶部钢梁2处焊接L形角铁5，底部楼板使用螺栓安装L形角铁5，吊装外墙板1至楼板安装位置，外墙板1顶部和底部开孔安装钩头螺栓4，钩头螺栓4与板材固定点距板端应大于等于80mm；
调整位置后，将钩头螺栓4与L形角铁5焊接，钩头螺栓4与连接角钢焊接搭接长度应大于等于25mm。
在一个实施例中，所述外窗6与建筑外墙上的窗口连接处设置加固件7，所述加固件7为C形钢或防腐木垫块；所述外窗6的安装方式采用外挂式或外嵌式。
上述技术方案的工作原理和有益效果：普通低层装配式钢结构建筑外墙大多采用非承重轻质外墙板1，此类外墙板1优势在于防火隔音、保温隔热、施工简单快捷、质量轻、降低墙体成本等，但其承重能力较差，门窗洞口处需采取相应的加固措施，如门窗洞口上下侧安装C型钢、左右侧安装立樘等；但该类措施会加速门窗洞口处热流散失，扩大门窗洞口处热桥面积；
在本实施例中，外窗6与建筑外墙上的窗口连接处设置加固件7为C形钢或防腐木垫块，具体采用的加固方式和外窗6的安装方式需要进行无热桥优化分析，以保证建筑的保温性和室内温度的均匀性。
在一个实施例中，所述外窗6的安装方式和加固件7的选用通过下述方法进行确定：
将所述外窗6的两种安装方式与两种加固件7进行排列组合，获得四组优化方案；
通过有限元分析软件对冬季工况下门窗洞口的不同优化方案进行稳态温度场模拟，获得保温压框长度在0～150mm情况下的温度分布以及热流密度分布；
依据温度分布以及热流密度分布的情况确定外窗6的安装方式和加固件7的选用。
上述技术方案的工作原理和有益效果：外窗6的两种安装方式与两种加固件7进行两两组合，应用有限元分析软件，对冬季工况下低层装配式钢结构建筑门窗洞口的不同无热桥优化形式进行稳态温度场模拟，假设，热桥节点处的各种材料均质且各向同性，热桥节点处的材料彼此接触良好且它们之间的热阻可忽略不计，忽略太阳辐射等其他辐射换热；
门窗洞口节点传热特性符合第三类边界条件，根据气候分区的特征，室内外温度、表面对流换热系数参照GB50176-2016《民用建筑热工设计规范》及DB13(J)/T8360-2020《被动式超低能耗居住建筑节能设计标准》设置；
通过有限元分析模拟后，可获得采用C形钢加固，保温压框长度在0～150mm情况下时，采用外挂式外窗6的周围温度分布和热流密度分布，采用外嵌式外窗6的周围温度分布和热流密度分布；采用防腐木垫块加固，保温压框长度在0～150mm情况下时，采用外挂式外窗6的周围温度分布和热流密度分布，采用外嵌式外窗6的周围温度分布和热流密度分布；通过分析结果，综合考虑温度分布和热流密度分布特点，选择最优的组合方式，如此，可大大降低热桥，外窗6的优选安装结构和方式能够提升其热工性能，以减少装配式钢结构建筑的能耗，达到节能的目的。
本发明还提供一种装配式钢结构建筑体系的节能方法，包括：
将装配式钢结构建筑全生命周期划分为部件生产、部件运输、施工、运营与管理、回收再利用五个阶段；
在五个阶段内构建装配式钢结构建筑绿色度评价体系的目标层、准则层以及评价指标，并构建绿色性能矩阵；
依据各个阶段的成本，构建成本矩阵；其中，成本包括：经济成本和环境成本；
依据绿色性能矩阵和成本矩阵获得装配式钢结构建筑价值矩阵。
其中，装配式钢结构建筑绿色度评价体系的目标层包括：部件生产阶段、部件运输阶段、施工阶段、运营与管理阶段、回收再利用阶段；
准则层包括：部件生产阶段的资源层、技术层、管理层、经济层，部件运输阶段的资源层、技术层、管理层，施工阶段的资源层、技术层、管理层、经济层，运营与管理阶段的资源层、技术层、管理层，回收再利用阶段的资源层、技术层、管理层、经济层；
评价指标包括：部件生产阶段-资源层的能源消耗水平、周边环境影响，部件生产阶段-技术层的技术先进性，部件生产阶段-管理层的方案选择合理性、环境保护力度、政策环境、人文环境，部件生产阶段-经济层的全生命周期估算；部件运输阶段-资源层的装配部品比重、绿色文化渗透度，部件运输阶段-技术层的运输车辆选择，部件运输阶段-管理层的人员调度；施工阶段-资源层的节能、节水、节材、再生能源利用率、室外环境，施工阶段-技术层的施工技术先进性，施工阶段-管理层的施工组织管理、施工人员安全与健康管理，施工阶段-经济层的资金使用计划；运营管理阶段-资源层的系统能耗评估，运营管理阶段-技术层的技术运营合理性，运营管理阶段-管理层的绿色制度管理；回收再利用阶段-资源层的废弃资源回收利用，回收再利用阶段-技术层的新技术绿色性，回收再利用阶段-管理层的监控维护管理，回收再利用阶段-经济层的拆除改造成本控制。
上述技术方案的工作原理和有益效果：绿色性能矩阵是描述装配式钢结构建筑满足技术先进性、环境协调性和经济合理性的综合性能，也就是绿色性能；成本矩阵是描述装配式钢结构建筑在全生命周期的五个阶段的费用成本，包括环境成本和经济成本；装配式钢结构建筑价值矩阵是描述该装配式钢结构建筑经济效益高低的尺度；由于绿色导向，建筑绿色程度的提升，会相应的增加成本，针对成本的增加所面临的问题可能是降低质量，这无疑会影响装配式钢结构建筑的质量，因此，通过上述方法构建的装配式钢结构建筑价值矩阵，分析全寿命周期装配式建筑各阶段价值，有助于在建设过程中对其成本及性能进行合理控制，并进行优化，有利于低耗能装配式钢结构建筑体系的合理构建；在建筑的绿色性能和成本之间通过计算分析达到一种均衡，即以较低的资源投入得到最优产品，节约资源和成本，达到节能的目的。
在一个实施例中，所述绿色性能矩阵的构建包括：
确定评价指标组合权重，依据AHP法确定评价指标主观权重，依据标准离差法确定评价指标客观权重；对评价指标的主观权重和客观权重进行组合获得评价指标组合权重；
确定模糊判断矩阵，由建设单位、施工单位、行业内专家组成对评价指标影响因素进行评判的评审团，对评价指标逐一评价，获得评价指标的模糊判断矩阵；
确定绿色性能矩阵，利用评价指标组合权重和模糊判断矩阵构建模型，获得绿色性能矩阵：
T＝W×R
其中，T为绿色性能矩阵，W为评价指标组合权重，R为模糊判断矩阵。
上述技术方案的工作原理和有益效果：通过AHP法(Analytic HierarchyProcess，层次分析法)确定指标主观权重，在本实施例中引入标准离差法计算评价指标客观权重，利用各个评价指标的标准差变化情况来确定每一个评价指标的权重，是依据客观指标实际的客观数据变化特征计算权重的一种方法，如果某项指标标准差越大，表明该指标变异程度越大，在标准范围内波动越大，提供信息量越大，对评价体系影响较大，权重越大，反之则权重越小，评价指标客观权重能够消除部分主观性，将主客观权重进行组合获得评价指标组合权重，使得最终获得的绿色性能矩阵更为合理。
在一个实施例中，所述成本矩阵的构建包括：
分别获得部件生产、部件运输、施工、运营与管理、回收再利用五个阶段的环境成本和经济成本；其中，环境成本通过碳排放量和碳交易价格获得；
通过五个阶段的环境成本和经济成本构建成本矩阵：
其中，C为成本矩阵，Ci为第i个阶段的环境成本和经济成本之和，i＝部件生产阶段、部件运输阶段、施工阶段、运营与管理阶段、回收再利用阶段，Ci＝aCi1+bCi2，a、b分别为环境成本和经济成本所占比重，Ci1和Ci2分别为第i个阶段的环境成本和经济成本，Ci1＝Ei*Pi，Ei和Pi分别为第i个阶段的碳排放量和碳交易价。
上述技术方案的工作原理和有益效果：对于全生命周期各个阶段的成本包括经济成本和环境成本，其中经济成本以建造成本和使用成本为主；环境成本则以碳排放量和碳交易价格进行折算；通过上述方法，综合考虑环境成本和经济成本，准确分析了全生命周期成本效益，为分析全寿命周期装配式建筑各阶段价值提供可靠依据。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种装配式钢结构建筑体系，其特征在于，包括：
外墙板，拼接安装在钢结构建筑主体的外侧，形成建筑外墙；其中，建筑外墙形成的缝隙需要进行气密性处理；
外窗，安装在建筑外墙上；所述外窗的安装方式依据钢结构建筑主体的门窗洞口的无热桥优化分析结果进行确定。
2.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑体系，其特征在于，所述建筑外墙形成的缝隙包括：外墙板板缝、外墙板与钢梁间缝隙、外墙板与楼板间缝隙、以及外墙板自身形成的气孔。
3.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑体系，其特征在于，所述外墙板选用复合外墙板或ALC外墙板，所述复合外墙板包括：依次连接的外叶墙板、保温层以及内叶墙板；
所述外叶墙板选用轻质砼、轻集料砼中的一种；
所述保温层选用聚氨酯板、真空绝热板中的一种；
所述内叶墙板选用发泡陶瓷保温板、ALC板、硅酸钙板中的一种。
4.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑体系，其特征在于，保温层的厚度通过下述方法进行确定：
确定影响保温层厚度的多个因素的权重值，获得权重集；
依据确定的保温层厚度的多个备选方案，获得多个备选方案的评价矩阵；
依据权重集和评价矩阵获得多个备选方案的综合评价结果；
依据评价结果确定保温层厚度。
5.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑体系，其特征在于，所述外墙板上设置有钩头螺栓，所述钢结构建筑主体上设置有L形角铁，所述钩头螺栓与L形角铁连接。
6.根据权利要求1所述的装配式钢结构建筑体系，其特征在于，所述外窗与建筑外墙上的窗口连接处设置加固件，所述加固件为C形钢或防腐木垫块；所述外窗的安装方式采用外挂式或外嵌式。
7.根据权利要求6所述的装配式钢结构建筑体系，其特征在于，所述外窗的安装方式和加固件的选用通过下述方法进行确定：
将所述外窗的两种安装方式与两种加固件进行排列组合，获得四组优化方案；
通过有限元分析软件对冬季工况下门窗洞口的不同优化方案进行稳态温度场模拟，获得保温压框长度在0～150mm情况下的温度分布以及热流密度分布；
依据温度分布以及热流密度分布的情况确定外窗的安装方式和加固件的选用。
8.根据权利要求1-7任一项所述的装配式钢结构建筑体系的节能方法，其特征在于，包括：
将装配式钢结构建筑全生命周期划分为部件生产、部件运输、施工、运营与管理、回收再利用五个阶段；
在五个阶段内构建装配式钢结构建筑绿色度评价体系的目标层、准则层以及评价指标，并构建绿色性能矩阵；
依据各个阶段的成本，构建成本矩阵；其中，成本包括：经济成本和环境成本；
依据绿色性能矩阵和成本矩阵获得装配式钢结构建筑价值矩阵。
9.根据权利要求8所述的装配式钢结构建筑体系的节能方法，其特征在于，所述绿色性能矩阵的构建包括：
确定评价指标组合权重，依据AHP法确定评价指标主观权重，依据标准离差法确定评价指标客观权重；对评价指标的主观权重和客观权重进行组合获得评价指标组合权重；
确定模糊判断矩阵，由建设单位、施工单位、行业内专家组成对评价指标影响因素进行评判的评审团，对评价指标逐一评价，获得评价指标的模糊判断矩阵；
确定绿色性能矩阵，利用评价指标组合权重和模糊判断矩阵构建模型，获得绿色性能矩阵。
10.根据权利要求9所述的装配式钢结构建筑体系的节能方法，其特征在于，所述成本矩阵的构建包括：
分别获得部件生产、部件运输、施工、运营与管理、回收再利用五个阶段的环境成本和经济成本；其中，环境成本通过碳排放量和碳交易价格获得；
通过五个阶段的环境成本和经济成本构建成本矩阵。
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